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1、第四单元：控制与设计第四单元：控制与设计节节考试内容考试内容考试要求考试要求控制的手段和控制的手段和应用应用控制的含义控制的含义控制的手段和方法控制的手段和方法控制的应用控制的应用 bab控制系统的工控制系统的工作过程与方式作过程与方式简单开环控制系统的基本组成和工作简单开环控制系统的基本组成和工作过程过程闭环控制系统的基本组成闭环控制系统的基本组成 简单的闭环控制系统的方框图简单的闭环控制系统的方框图控制器和执行器的作用控制器和执行器的作用cbcc闭环控制系统闭环控制系统的干扰与反馈的干扰与反馈反馈的含义反馈的含义简单控制系统运行的主要干扰因素简单控制系统运行的主要干扰因素闭环控制系统中反馈
2、环节的作用闭环控制系统中反馈环节的作用闭环控制系统的工作过程闭环控制系统的工作过程功能模拟方法和黑箱方法功能模拟方法和黑箱方法bcaba控制系统的设控制系统的设计与实施计与实施控制系统方案的设计控制系统方案的设计c控制复习课件2008-20102008-2010三年会考三年会考 控制题目控制题目 统计统计年份年份选择选择大题大题合计合计20082008年年4 4分分1212分分1616分分20092009年年1212分分4 4分分1616分分20102010年年1212分分0 0分分1212分分控制复习课件一、控制的手段与应用一、控制的手段与应用1 1、控制的含义，控制的目的和对象、控制的含义
3、，控制的目的和对象（1 1）含义：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的）含义：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。（2 2）理解任何控制现象，都要明确：）理解任何控制现象，都要明确： 控制的对象；控制的对象； 控制的目标；控制的目标； 控制的手段。控制的手段。控制复习课件2、控制的手段、控制的手段（1 ）从控制过程中人工干预的情形来分，控制有）从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。人工控制和自动控制。 人工控制人工控制（手动控制）：在人的直接干预和全程（手动控制）：在人的直接干预和全程干预。
4、干预。 自动控制：自动控制：在无人直接参与的情况下。在无人直接参与的情况下。（2）按照执行部件的不同，控制可分为：）按照执行部件的不同，控制可分为：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。3 3、控制的应用、控制的应用、控制的应用、控制的应用广泛应用于生活、生产、军事、国防等领域。广泛应用于生活、生产、军事、国防等领域。广泛应用于生活、生产、军事、国防等领域。广泛应用于生活、生产、军事、国防等领域。控制复习课件二、控制的工作过程与方式二、控制的工作过程与方式1 1、开环控制系统、开环控制系统（1 1）定义：）定义：若系统的输出量对系统的控制作用不产生
5、影若系统的输出量对系统的控制作用不产生影响（即无检测反馈单元），则称为开环控制系统。响（即无检测反馈单元），则称为开环控制系统。（2 2）特点：）特点：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。出量之间的信号是单向传递。（3 3）方框图：）方框图：控制量控制量控制量控制量输入量输入量输入量输入量控制器控制器控制器控制器执行器执行器执行器执行器控制对象控制对象控制对象控制对象输出量输出量输出量输出量要求要求C控制复习课件控制器：控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的即对输入信号进行处理并发出控制命令的 装置或元件。装置或元件。执行
6、器：执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。即直接对被控对象进行控制的装置或元件。要求要求C控制复习课件2 2、闭环控制系统、闭环控制系统（1 1）定义：）定义：系统的输出通过检测反馈单元返回来作系统的输出通过检测反馈单元返回来作用于控制部分，形成闭合回路，这种控制系统就称用于控制部分，形成闭合回路，这种控制系统就称为闭环控制系统，又称为反馈控制系统。为闭环控制系统，又称为反馈控制系统。（2 2）特点：）特点：能够自动纠正外部干扰和系统内参数变化引起的偏能够自动纠正外部干扰和系统内参数变化引起的偏差，这样就可以采用精度不太高而成本较低的元件，差，这样就可以采用精度不太高而成本较低的元件，
7、组成一个较为精确的控制系统。组成一个较为精确的控制系统。（3 3）方框图：）方框图：控制量控制量控制量控制量给定量给定量给定量给定量控制器控制器控制器控制器执行器执行器执行器执行器控制对象控制对象控制对象控制对象被控量被控量被控量被控量检测装置检测装置检测装置检测装置- -+ +比较器比较器比较器比较器要求要求C控制复习课件1313、下列控制系统中，属于闭环控制系统的是、下列控制系统中，属于闭环控制系统的是（ ）A A电冰箱的温度控制系统电冰箱的温度控制系统 B B红绿灯定时控制系统红绿灯定时控制系统C C楼道灯声控延时控制系统楼道灯声控延时控制系统 D D校园铃声控制系统校园铃声控制系统20
8、08年会考试题：年会考试题：B控制复习课件2009会考会考 如图所示是一个自动控制的水龙头，当人如图所示是一个自动控制的水龙头，当人手靠近时水流出，手拿开时水停止流出，出水时手靠近时水流出，手拿开时水停止流出，出水时间超过间超过1分钟就会自动关水。请回答分钟就会自动关水。请回答3435题。题。34该水龙头控制系统属于（该水龙头控制系统属于（ ）A开环控制开环控制 B闭环控制闭环控制 C人工与自动相结合人工与自动相结合D水龙头的开启是开环控制，水龙头的开启是开环控制， 关闭是闭环控制关闭是闭环控制A控制复习课件3535下列可以作为该控制系统执行器的是（下列可以作为该控制系统执行器的是（ ） A控
9、制复习课件2009年会考试题年会考试题1717汽车安全气囊控制系统的工作过程是：传感汽车安全气囊控制系统的工作过程是：传感器检测到汽车碰撞信号，经诊断模块判定和处理器检测到汽车碰撞信号，经诊断模块判定和处理后，触发气体发生器给气囊充气。该控制系统的后，触发气体发生器给气囊充气。该控制系统的被控对象是（被控对象是（ ）A A被气囊保护的人被气囊保护的人 B B气囊气囊 C C诊断模块诊断模块 D D气体发生器气体发生器 B控制复习课件（三）闭环控制系统的干扰与反馈（三）闭环控制系统的干扰与反馈1 1、干扰因素、干扰因素（1 1）定义：在控制系统中，除输入量（给定值）以外，）定义：在控制系统中，除
10、输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。2 2、反馈、反馈（1 1）含义：）含义：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入站并与输入量进行比较的过程，就是反馈。站并与输入量进行比较的过程，就是反馈。要求要求C控制复习课件1212在房间空调温度控制系统中，下列情况不属于在房间空调温度控制系统中，下列情况不属于影响其温度控制的干扰因素的是（影响其温度控制的干扰因素的是（ ） A A有人走进房间有人走进房间 B B打开房间窗户打开房间窗户 C C房间里在烧开水房间里在烧开水 D D房间里
11、的闹钟铃响房间里的闹钟铃响20082008浙江省通用技术会考浙江省通用技术会考D控制复习课件1919、下列关于干扰因素对控制系统的作用，说法、下列关于干扰因素对控制系统的作用，说法正确的是（正确的是（ ） A A、干扰因素仅作用在被控量上、干扰因素仅作用在被控量上 B B、干扰因素不会作用于开环控制系统、干扰因素不会作用于开环控制系统 C C、闭环控制系统中干扰因素的作用都会反映、闭环控制系统中干扰因素的作用都会反映在输出量的变化上在输出量的变化上 D D、干扰因素都是可以利用的、干扰因素都是可以利用的 C20092009年年3 3月浙江省通用技术高考月浙江省通用技术高考控制复习课件3 3、闭
12、环系统的工作过程、闭环系统的工作过程、闭环系统的工作过程、闭环系统的工作过程控制量控制量控制量控制量给定量给定量给定量给定量控制器控制器控制器控制器执行器执行器执行器执行器控制对象控制对象控制对象控制对象被控量被控量被控量被控量检测装置检测装置检测装置检测装置- -+ +比较器比较器比较器比较器干扰干扰干扰干扰控制复习课件 类别类别性能特点性能特点开环控制系统开环控制系统闭环控制系统闭环控制系统能否自动调节能否自动调节和补偿和补偿控制精度控制精度结结 构构适用场合适用场合否否否否能能能能差差差差好好好好简单简单简单简单复杂复杂复杂复杂精度要求不高，精度要求不高，精度要求不高，精度要求不高，本身
13、较稳定本身较稳定本身较稳定本身较稳定要求高精度、高要求高精度、高要求高精度、高要求高精度、高可靠性可靠性可靠性可靠性4、闭环控制系统和开环控制系统的比较、闭环控制系统和开环控制系统的比较控制复习课件5 5、功能模拟方法和黑箱方法、功能模拟方法和黑箱方法（1 1）功能模拟方法）功能模拟方法以功能和行为的相似性为基础，用以功能和行为的相似性为基础，用“模型模型”模拟模拟“原型原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。的功能和行为的方法，就是功能模拟法。（2 2）黑箱方法）黑箱方法通过对系统的输入与输出的关系的研究推断系统内通过对系统的输入与输出的关系的研究推断系统内部结构和功能的方法，通过观测黑箱
14、外部的输入信部结构和功能的方法，通过观测黑箱外部的输入信息息( (外界对黑箱的影响外界对黑箱的影响) )和输出信息和输出信息( (黑箱对外界的反黑箱对外界的反应应) )研究和认识其功能、特性、结构、机理。研究和认识其功能、特性、结构、机理。控制复习课件2009年会考试题：年会考试题：2929对于太阳能热水器，下列说法错误的是对于太阳能热水器，下列说法错误的是( )( )A A体现了人们利用技术造福人类体现了人们利用技术造福人类B B其设计符合可持续发展原则其设计符合可持续发展原则C C水箱水位自动控制系统的控制对象是水箱水箱水位自动控制系统的控制对象是水箱( (水箱水箱里的水里的水) )D D
15、水箱水位自动控制系统的执行器是集热管水箱水位自动控制系统的执行器是集热管 太阳能热水器是利用太阳的能量将水加太阳能热水器是利用太阳的能量将水加热的装置，由集热管、水箱、支架及相热的装置，由集热管、水箱、支架及相关附件组成。太阳能热水器水箱一般都关附件组成。太阳能热水器水箱一般都带有水位自动控制系统，当水箱水位低带有水位自动控制系统，当水箱水位低于设定水位，能够自动加水。请回答于设定水位，能够自动加水。请回答29312931题。题。D控制复习课件3030太阳能热水器水箱水位自动控制系统中，太阳能热水器水箱水位自动控制系统中，输入量是输入量是( )( ) A A设定的水位设定的水位 B B太阳光的
16、强弱太阳光的强弱 C C加水的时间加水的时间 D D实际的水位实际的水位3131如果发现太阳能热水器一直处于加水状如果发现太阳能热水器一直处于加水状态，你认为不可能的原因是态，你认为不可能的原因是( )( ) A A水箱漏水水箱漏水 B B出水管漏水出水管漏水 C C集热管底部有异物沉积集热管底部有异物沉积 D D榨制器坏了榨制器坏了AC控制复习课件如图所示是红外线感应自动开闭的如图所示是红外线感应自动开闭的垃圾桶，采用电池供电，当手靠近桶盖时，桶盖自垃圾桶，采用电池供电，当手靠近桶盖时，桶盖自动打开，手远离桶盖后，延时动打开，手远离桶盖后，延时5-65-6秒桶盖自动关闭。秒桶盖自动关闭。请回
17、答请回答29-3029-30题。题。2929该控制系统的被控对象是该控制系统的被控对象是( )( ) A. A.桶盖桶盖 B. B.红外线检测装置红外线检测装置 C C机械传动装置和连杆机构机械传动装置和连杆机构 D. D.垃圾桶内桶垃圾桶内桶2010年会考试题：年会考试题：A控制复习课件某种磁盘驱动器（结构示意图如图甲某种磁盘驱动器（结构示意图如图甲所示）读取数据时，需将磁头定位到所示）读取数据时，需将磁头定位到某个磁道。某个磁道。当当控制装置控制装置接收到接收到预期磁头位置预期磁头位置信号信号后，后，控制控制电机电机驱动驱动支撑臂及磁头支撑臂及磁头移动移动到相应的磁道。到相应的磁道。传感器
18、检测传感器检测磁头的位磁头的位置置，并将检测到的信号发送给控制装，并将检测到的信号发送给控制装置与预期信号进行比较，控制装置根置与预期信号进行比较，控制装置根据比较偏差值做出调整。据比较偏差值做出调整。磁头定位控制系统的方框图如图乙所磁头定位控制系统的方框图如图乙所示。请回答示。请回答31-3331-33题题控制复习课件某种磁盘驱动器（结构示意图如图甲所示）读取数据时，某种磁盘驱动器（结构示意图如图甲所示）读取数据时，需将磁头定位到某个磁道。当需将磁头定位到某个磁道。当控制装置控制装置接收到接收到预期磁头预期磁头位置位置信号后，信号后，控制控制电机电机驱动驱动支撑臂及磁头支撑臂及磁头移动到相应
19、的移动到相应的磁道。磁道。传感器检测传感器检测磁头的位置磁头的位置，并将检测到的信号发送，并将检测到的信号发送给控制装置与预期信号进行比较，控制装置根据比较偏给控制装置与预期信号进行比较，控制装置根据比较偏差值做出调整。磁头定位控制系统的方框图如图乙所示。差值做出调整。磁头定位控制系统的方框图如图乙所示。请回答请回答31-3331-33题题控制复习课件3131该磁头定位控制系统属于该磁头定位控制系统属于( )( )A A开环控制开环控制 B. B.闭环控制闭环控制C C开环控制与闭环控制开环控制与闭环控制 D.D.人工控制与自动控制相结合人工控制与自动控制相结合 B控制复习课件3232该磁头定
20、位控制系统中，执行器是该磁头定位控制系统中，执行器是( )( )A.A.磁道磁道 B. B.磁盘转轴磁盘转轴 C.C.磁盘磁盘 D. D.电机电机D控制复习课件3333该磁头定位控制系统中，被控量是该磁头定位控制系统中，被控量是( ) ( ) A.A.支撑臂的长度支撑臂的长度 B. B.磁头实际位置磁头实际位置C.C.磁盘转轴的转动角度磁盘转轴的转动角度 D. D.磁盘的转动速度磁盘的转动速度B控制复习课件2010年会考试题：年会考试题：导弹依靠自身动力装置推进，在飞行中会遇导弹依靠自身动力装置推进，在飞行中会遇到气流，使导弹偏离预设路线。导弹系统始到气流，使导弹偏离预设路线。导弹系统始终检测
21、导弹位置与预设路线之间的偏差，据终检测导弹位置与预设路线之间的偏差，据此不断调整其飞行路线并导向目标。请回答此不断调整其飞行路线并导向目标。请回答34-3534-35题。题。3434这些气流被称为该控制系统的这些气流被称为该控制系统的( )( ) A. A.反馈反馈 B. B.干扰干扰 C. C.被控量被控量 D. D.控制量控制量B控制复习课件2010年会考试题：年会考试题：导弹依靠自身动力装置推进，在飞行中会遇到气流，导弹依靠自身动力装置推进，在飞行中会遇到气流，使导弹偏离预设路线。导弹系统始终检测导弹位置使导弹偏离预设路线。导弹系统始终检测导弹位置与预设路线之间的偏差，据此不断调整其飞行
22、路线与预设路线之间的偏差，据此不断调整其飞行路线并导向目标。请回答并导向目标。请回答34-3534-35题。题。3535如果打击的目标并不是静止的，而是运如果打击的目标并不是静止的，而是运动的，那么该导弹要命中目标，必须动的，那么该导弹要命中目标，必须( )( )A A不断修正预设路线不断修正预设路线B B不断提高导弹的速度不断提高导弹的速度C C不断消除干扰不断消除干扰D D不断提高预设位置与实际位置的偏差值不断提高预设位置与实际位置的偏差值A控制复习课件2 20 00 08 8年年浙浙江江省省会会考考闭环闭环热胆（或热胆内的水）热胆（或热胆内的水）水温（或水温的高低）水温（或水温的高低）传
23、感器检测到的人体热辐射信号（或人体的热辐射信号）传感器检测到的人体热辐射信号（或人体的热辐射信号）控制电路控制电路 电源开启或关闭（或电流；电压）电源开启或关闭（或电流；电压） 控制复习课件20092009年年9 9月高考试题月高考试题2525、如图所示为磁悬浮地球仪及控制系统原理图，控制器、如图所示为磁悬浮地球仪及控制系统原理图，控制器发出的交流电信号，通过电磁线圈产生交变磁场，使地发出的交流电信号，通过电磁线圈产生交变磁场，使地球仪产生感生电流，由于线圈产生的磁场和地球感生电球仪产生感生电流，由于线圈产生的磁场和地球感生电流的磁场是相斥的，从而产生电磁悬浮力，将地球仪悬流的磁场是相斥的，从
24、而产生电磁悬浮力，将地球仪悬浮起来。位置传感器检测地球仪位置，并将检测到的信浮起来。位置传感器检测地球仪位置，并将检测到的信号发送给控制器与设定信号进行比较，控制器根据比较号发送给控制器与设定信号进行比较，控制器根据比较偏差值调整交流电信号。偏差值调整交流电信号。（1 1）根据控制系统原理图及其描述，在控制系统方框）根据控制系统原理图及其描述，在控制系统方框图中图中 处填写与磁悬浮地球仪控制系统原理图中处填写与磁悬浮地球仪控制系统原理图中相对应的内容。相对应的内容。控制复习课件2 2）地面振动、风力等都会引起地球仪位置发生变）地面振动、风力等都会引起地球仪位置发生变化，这些因素在控制系统中称为
25、化，这些因素在控制系统中称为 。 控制系统原理，控制器发出的交流电信号，通过电磁线圈控制系统原理，控制器发出的交流电信号，通过电磁线圈产生交变磁场，产生交变磁场，使使地球仪产生感生电流，由于线圈产生的地球仪产生感生电流，由于线圈产生的磁场和地球感生电流的磁场是相斥的，从而产生电磁悬浮磁场和地球感生电流的磁场是相斥的，从而产生电磁悬浮力，将地球仪悬浮起来。位置传感器力，将地球仪悬浮起来。位置传感器检测检测地球仪位置，并地球仪位置，并将检测到的信号发送给控制器与设定信号进行将检测到的信号发送给控制器与设定信号进行比较比较，控制，控制器根据比较偏差值调整交流电信号。器根据比较偏差值调整交流电信号。干扰干扰控制复习课件20092009会考会考3939题（题（3 3）陈晓丽准备设计升旗自动控制系统，她列举了可能要用到的部件：光敏传感器、光敏传感器、热敏传感器、电动机、控制装置、发电机、铅蓄热敏传感器、电动机、控制装置、发电机、铅蓄电池、声音传感器、滑轮。请你帮她在上述部件电池、声音传感器、滑轮。请你帮她在上述部件中选择两个合适的部件，填在图乙所示的控制系中选择两个合适的部件，填在图乙所示的控制系统方框图有统方框图有“ ”处。处。控制器控制器执行器执行器控制装置控制装置电动机电动机控制复习课件会考导引64页控制复习课件
